2019-2020年高中生物 (人教大纲版)第一册 第三章 生物的新陈代谢 3光合作用(第一课时)

1、2019-2020年高中生物（人教大纲版）第一册第三章生物的新陈代谢3光合作用（第一课时）从容说课本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义四个方面的内容。光合作用的发现，是建立在初中生物教材讲述了光合作用的基础知识上，安排了绿叶在光下制造淀粉的实验的基础上，更加深入地从产物和场所等方面讲述了光合作用发现过程中的几个著名实验。有英国科学家普里斯特利的“植物可以更新空气”；有德国科学家萨克斯的“光合作用产生了淀粉”；有德国科学家恩吉尔曼的“氧是由叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所”和美国科学家鲁宾、卡门的“光合作用释放的氧全部来自

2、水”。通过这些实验的教学，不仅了解光合作用的发现过程，重要的是培养学生实事求是的科学态度和不断探求新知识的精神。叶绿体中色素的探索，教材通过实验中叶绿体中色素的提取、分离，使学生自己动手，亲眼看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。并结合科学家将这4种色素命名的过程，使学生懂得探索生物科学的基本方法，获得色素方面的基础知识，初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法。关于光合作用的过程和意义，首先，教材从光合作用的总反应式入手，说明光合作用的场所、条件、原料和产物。引出根据是否需要光，将光合作用的过程分为光反应阶段和暗反应阶段。之后教材对两个阶段分别从场所、条件、物质变化、能量变化等方

3、面进行了比较详细的分析。得出两个阶段是一个整体，在光合作用的过程中，二者紧密联系、缺一不可的辩证结论。关于光合作用的意义，“对生物进化的作用”，教材介绍的较为详细。“光合作用为几乎所有生物的生存提供了物质来源和能量来源”，上节课学习的内容。“维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定”，通过学习光合作用的过程就能理解，因此，教材对后两个方面的意义没做详细分析。最后，补充了植物栽培与光能的合理利用，意在指导学生理论联系实际。教学目标知识目标知道：光合作用的发现。理解：叶绿体中的色素。应用：光合作用的过程和重要意义。能力目标1. 通过光合作用过程中光反应阶段和暗反应阶段的学习，培养学生运用对比法进行学习

4、的方法。2. 初步掌握提取和分离叶绿体中色素的方法，渗透“线条学习法”，培养学生的自学能力。情感目标1. 通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题，如粮食、化石能源、环境污染等，引起学生对世界未来的关注。2. 通过光合作用发现过程的学习，使学生认识到科学发现的艰辛、科学研究方面的重要，进而说明学习方法的重要。3. 学习光合作用的过程中，渗透物质与能量，光反应与暗反应之间的辩证关系，树立辩证观点。重点落实方案重点1. 光合作用的意义。2. 叶绿体中的色素。3. 光合作用的过程。落实方案1. 将重点分解到三个课时中。2. 关于光合作用的意义。（1）联系当今世界面临的一些重大危机，引发学生

5、对自身生存环境的兴趣。（2）将光合作用的意义条理为三个方面。（3）进化方面，依据氧的线索进行。3. 关于叶绿体中的色素（1）预习，要求学生用语言能叙述实验的原理，方法步骤。（2）学生动手，亲自实验提取和分离色素，获得直观认识。（3）示范效果比较好的色素带，让学生观察，与自己的实验结果对比。4. 关于光合作用的过程（1）预习，初步了解光合作用的整个过程。（2）分别对光反应和暗反应两个阶段进行物质变化、能量变化分解讲解。（3）利用光合作用过程的图解进行总结，使学生在整体上把握。难点突破策略难点光合作用中的物质变化和能量变化。突破策略1. 安排学生预习、教师讲解时，先从物质、能量两方面进行分析、讲解

6、。2. 播放多媒体课件：光合作用的过程。教具准备光合作用发现过程中的实验步骤线条式挂图，多媒体课件：光合作用的过程。学法指导建议指导学生采用“线条学习法”。“线条学习法”是很重要的一种学习方法，它可以使知识形成网络，成为体系。比如，证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉的实验中，教材中的文字叙述虽简练，但不直观，若我们指导学生，将其转换成：绿色叶片-黑暗处理曝光碘蒸气变蓝遮光不变学生的思路就会明确。再如学习光合作用的过程，理解了光合作用过程的线条图解，便掌握了光合作用的过程。引导学生掌握此学习方法，可促进对知识的掌握，学生也将终身受益课时安排3课时第一课时教学过程导课1师生共同复习初中阶段学习过的

7、光合作用概念。光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物并释放氧气的过程。2请学生依光合作用的概念，写出光合作用的反应式：CO+HOCH0）+022叶绿体223引导学生，依据光合作用的概念和反应式，指出光合作用过程中的原料、产物、条件和场所：二氧化碳和水、糖类为主的有机物和氧气、光能和叶绿体。4通过上述三个问题，我们对光合作用有了一个大致的认识。那么，光合作用对于人类的生产和生活、对于自然界、对于生物界有什么意义呢?教学目标达成一、光合作用的意义1光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。设问：生物生命活动所需要的有机物和能量的最终来源是什么?引导学生的思

8、路：人类一日三餐的主食，分别来自动物和植物，而不论肉食动物还是植食动物，其食物最终均来自植物。由此可见，生命活动的最终物质和能量来自绿色植物。绿色植物仅有光合作用，能把小分子的无机物转化为大分子的有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。因此，光合作用为生物的生存提供了物质来源和能量来源。2维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定。 回忆化学知识，明确大气中氧气含量约21%左右；二氧化碳含量约0.3%左右。 回忆呼吸作用：植物、动物和人类，呼吸作用每时每刻都在消耗氧气、释放二氧化碳。机械的运动，燃烧的过程也在每时每刻消耗氧气，释放二氧化碳。既然如此，为什么大气中的氧气和二氧化碳还能维持相对稳定

9、呢? 光合作用每时每刻都在释放氧气、吸收二氧化碳。据统计，光合作用每年释放的氧气达5.35X1011吨，吸收的碳素达2X1011吨。因此，尽管地球上存在着消耗大量氧气、产生大量二氧化碳的过程，但与光合作用产生氧气、吸收二氧化碳的过程比较，显然是微不足道的。这就是大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定的道理所在。正是因为如此，人们才形象地把绿色植物称为“自动空气净化器”。3对生物的进化有重要作用。在距今30亿20亿年以前，蓝藻在地球上出现。蓝藻通过自身的光合作用，释放了氧气，从而使还原性的原始大气逐渐转化成了氧化性的现代大气。大气中的一部分氧转化成了臭氧（0丿。臭氧在大气上层形成的臭氧层，能够有效地滤

10、去太阳辐射中对生物具有强烈破坏作用的紫外线。以上两个条件的形成，一方面，使厌氧生物逐渐进化为需氧生物；另一方面，使水生生物逐渐进化为陆生生物。经过长期的生物进化过程，最后才出现广泛分布在自然界的各种生物。由上述可见，光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。二、光合作用的发现1由课外活动小组的代表向全体同学汇报重做英国科学家普里斯特利和德国科学家萨克斯的实验过程和结果。2. 银屏显示如下的阅读提纲：席里斯特利的实验过程和结论（1）J萨克斯的实验过程和结论（2）|恩格尔曼的实验过程和结论（3）鲁宾和卡门的实验过程和结论（4）3. 指导学生依据阅读提纲阅读教材和插图。4请学生依据阅读提纲的四点内

11、容回答：（1）普里斯特利的实验过程，点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内；小鼠与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内。实验结论：蜡烛不易灭，小鼠不易窒息；绿色植物可以更新空气。(2) 萨克斯的实验过程：把绿叶放在暗处几小时，然后把此叶片一半曝光，另一半遮光，过一段时间，用碘蒸气处理叶片。结果，遮光的一半不变色，曝光的一半呈深蓝色。实验结论：绿叶在光合作用中产生了淀粉。(3) 恩格尔曼的实验过程，把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境里。用极细的光束照射水绵。显微镜观察发现，好氧菌向叶绿体被光照射处集中。若上述临时装片完全暴露在光下，好氧菌则分布在叶绿体所有受光部位。实验结论

12、：氧由叶绿体释放，叶绿体是光合作用的场所。(4) 鲁宾和卡门的实验过程：用180分别标记H2O和C02。进行两组光合作用实验，第一组向绿色植物提供H2i80和C02；第二组向同种绿色植物提供H20和Ci802。结果：第一组氧全来自1802；第二组氧全来自02。实验结论：光合作用释放的氧全部来自水。5教师小结学生的四点回答。银屏显示以上四点内容。6师生共同回顾光合作用的发现过程，引导学生得出如下结论。(1) 社会生产和科学实验是推动科学进步的动力之一。(2) 科学进步是科学家艰苦努力、不断探索的结果。(3) “实验一假说(推想)一实验(验证)一结论”是科学结论(真理)诞生的模式之一。教学目标巩固

13、1. 生物界中最基本的物质代谢和能量代谢是()A. 新陈代谢B.光合作用C.呼吸作用D.蒸腾作用分析：新陈代谢包括物质代谢和能量代谢，是生物体内一切有序的化学反应的总称。呼吸作用是生物体的一种代谢，是将生物体内的有机物分解，能量释放的过程。蒸腾作用是水分以气体状态从体内散发到体外的过程。这三种生理活动都涉及到物质代谢和能量代谢，但都不是最基本的。只有光合作用，可以利用光能，将光能贮存在有机物中，为能量代谢提供基础，可以将无机物转化为有机物，为物质代谢提供基础。因此，光合作用是生物界中最基本的物质代谢和能量代谢。答案：B2. 下列各项中不属于光合作用意义的是()A.把无机物制造成有机物B.把光能

14、转变成化学能C.吸收C02放出02D.是生命的基本特征分析：根据光合作用的概念可知，A、B、C都属于光合作用的意义。只有D不是，生命的基本特征应是新陈代谢。答案：D3. 光合作用的实验中，如果所有的水中有0.20%的水分子含有180，所有的二氧化碳中0.68%的分子中含有180，那么，光合作用释放的氧气中含有180的比例为()A.0.20%B.0.48%C.68%D.0.88%分析：依据同位素示踪我们知道：光合作用过程中释放的氧全部来自水，因此，供给光合作用原料水中有0.20%的含有180，那么，光合作用释放的氧气中这个比值不变。故选Ao答案：A布置作业预习实验八叶绿体中色素的提取和分离。结课

15、这节课，我们通过实验分析了光合作用是通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。并了解了光合作用的意义。那么，作为光合作用的场所叶绿体中，究竟有几种色素？怎样才能把它们提取和分离出来呢？下节课，我们继续讨论。板书设计第三节光合作用概念：CO+HO22光能叶绿体吒CHO)+O2一、光合作用的意义1. 提供物质来源和能量来源。2. 维持大气中氧和二氧化碳含量的相对稳定3. 对生物的进化有重要作用。二、光合作用的发现1. 绿色植物可以更新空气。2. 光合作用产生了淀粉。3. 叶绿体是光合作用进行的场所。4. 光合作用释放的氧来自于水。2019-2020年高中生物

16、（人教大纲版）第一册第三章生物的新陈代谢3光合作用（第三课时）教学过程导课1通过前两课时的教学，我们了解了光合作用的意义、发现过程及叶绿体的结构、叶绿体中所含的色素，并验证了色素能够吸收可见的太阳光。下面，请同学们回答问题。2催化光合作用反应的酶存在于叶绿体的哪些部位?（回答：基粒的囊状结构薄膜上有与光反应有关的酶；基质中有与暗反应有关的酶）3叶绿体中的色素存在于什么部位?它的功能是什么?（回答：色素存在于基粒的囊状结构薄膜上。它们具有吸收、传递、转化太阳光能的作用）大家回答得很正确。通过前两课时的教学，我们还明确了光合作用的原料是CO2和h2o,场所是叶绿体，动力是太阳光，产物是有机物和氧气

17、。那么，绿色植物是通过怎样的过程完成光合作用呢?教学目标达成1. 关于光合作用的过程，我们曾学习过一个反应式。清XX同学在黑板上完成这个反应式。光能CO+HO-光能CH0）+022叶绿体22这个反应式只是概括了光合作用的原料、产物、动力和场所。那么，在叶肉细胞的每一个微小的叶绿体内,CO2和H2O究竟是怎样转化为O2和碳水化合物呢?同学们请看大屏幕：（演示光合作用教学软件，光合作用的过程。在演示过程中，教师要注意对重点、关键进行点拨）2. 首先，我们看到的是光合作用的宏观过程：植物吸收片°和C°2,利用光能，在每一片叶子的叶肉细胞内的叶绿体内转化为糖类和氧气。下面演示的是进

18、行光合作用的细胞器叶绿体。让我们继续走进叶绿体一请看叶绿体的特写画面。这个画面显示的是光合作用的具体过程。我们看到基粒上的囊状结构和基质正在进行着紧张的工作。看过画面，同学们有什么感觉?（回答：叶绿体太忙了!叶绿体的工作太繁了!）由此说明，光合作用的过程是一个十分复杂的过程。请同学们注意!在光合作用过程中，光能被叶绿体的哪一部位吸收了?原因是什么?（仔细观察后回答：被基粒上的囊状结构吸收利用了。因为在囊状结构上有吸收、传递、转化光能的色素）根据大家的观察，我们可以把这一复杂的过程分为两部分（教师分步演示）。首先，同学们注意囊状结构的部分，它利用了什么物质?产生了什么物质?（观察后回答：利用了屯

19、0、ADP、Pi。产生了H、02、ATP）小结：由此可见，在叶绿体的囊状结构上进行的反应是需要光和色素的反应。这个反应是叶绿体中的色素吸收了光能，并在相关酶作用下完成的。其次，同学们注意基质部分，它利用了什么物质?产生了什么物质?（观察后回答：利用了H、ATP、CO2和C5,产生了贮藏能量的糖类等有机物）小结：由此可见，在叶绿体的基质中进行的反应是不需要光的反应。这个反应是在基质中有关酶的作用下，CO2和C5形成两分子C3,然后，接受第一阶段反应产生的H和ATP，最终形成贮藏能量的糖类等有机物。这就是光合作用的全过程。从光合作用的全过程来看，可分两个阶段：一个是有光能进行的化学反应，叫光反应，

20、光反应阶段的化学反应是在叶绿体内基粒的囊状结构进行的。另一个是没有光能也可进行的化学反应，叫暗反应，暗反也的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。光反应与暗反应有序地进行，就像在叶绿体这个大厂房中运行着一条生产流水线，这条生产线生产的产品主要是糖类与氧气。（应当指出，图解中虽然只标出了产物糖类和氧气，但事实上，一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。故确切地讲，光合作用的产物是有机物和氧气）3现在，我们用表格对光反应和暗反应两个阶段进行比较。（出示光反应与暗反应比较表的投影片。教师引导学生总结。最后将答案投射到投影片上）4我们已经知道，光是绿色植物光合作用的动力。所以在植物的栽培中，只有更合理地

21、利用光能，才能使绿色植物更充分地进行光合作用。我国是农业大国，在耕地日趋减少的情况下，我们应该怎样更合理地利用光能呢？这就是我们今天要讲的最后一个问题植物栽培与光能的合理利用。下面，我们请一位在农村生活过的同学，谈谈大田中作物栽培的情况。（教师引导学生介绍大田生产中的一年两收、一年三收、二年三收以及合理密植等情况）小结：由此可见，合理的利用光能，主要包括延长光合作用时间和增加光合作用面积两条措施。有关这方面的内容，请同学们阅读课本中光合作用部分的最后三段文字。但是，在耕地日趋减小的情况下，单纯采取这些措施还是很有限的。在讲课中，我们常把绿色植物比做工厂，叶绿体比做厂房，我们能否由此得到启示，提

22、出更新的想法呢？（回答：可以像大工业生产一样，建造一座类似叶绿体结构的厂房，以co2和h2o为原料，利用光能，生产出糖类和氧气教师应鼓励学生积极思维，提出各种创新的想法）教学目标巩固1. 在光合作用的光反应中，叶绿素分子把吸收的光能贮存在()A.葡萄糖中B.叶绿素中C.ATP中D.三碳化合物中分析：叶绿素吸收光能后发生转移，转移到ATP中，这是光反应阶段的能量变化。答案：C2. 光照增强，光合作用增强，但在光照最强的夏季中午，光合作用不继续增强，反而有所下降，主要原因是()A. 水分解产生的氢数量不足B. 叶绿素利用光能合成ATP数量不足C. 暗反应必需的还原剂不足D. 暗反应过程中产生的C3化合物减少分析：一般情况下，光照越强，蒸腾越旺